施耐德PLC內部拆解

　　今天，為了揭開PLC的神（shén）秘麵紗，小編特意拿今年剛剛發（fā）布的施耐德電氣Modicon M262來做（zuò）一個內部拆解，看看這個代表最先進技術的PLC究竟有哪些（xiē）特殊的設計，為何既能做到性能（néng）優異又能（néng）做得超級穩定可靠的？

　　這就是這（zhè）次要解剖的（de）施耐德電氣最新PLC——Modicon M262，和（hé）iphoness手機大（dà）小類似，兼具邏（luó）輯（jí）控製和運動控製功（gōng）能（néng），還具有直接上雲等物聯網特性（xìng）。

　　簡單理解，PLC就像（xiàng）一台小型（xíng）的電（diàn）腦，CPU負責處理數據，包括邏輯（jí）的運算、計（jì）時、計數、算數運算和（hé）傳送、通信聯網（wǎng），對編製的程（chéng）序（xù）進行編譯（yì）、執行命令，把結果傳（chuán）送到輸出端。PLC的內存（存儲器）包（bāo）括兩部分（fèn），一個是存放係統程序的ROM，這個隻讀存儲器裏的內容PLC出廠前已將其固化，用戶（hù）不（bú）能更改，另（lìng）一個是存放用戶（hù）程序和工作狀態數據的可讀寫RAM存儲（chǔ）器。

　　然後（hòu）還有輸入輸出單元以及I/O擴展接口，這些是負責和外（wài）部設備連接（jiē）的。最後還有一個電（diàn）源模塊，將（jiāng）外部的輸入電源經過處理後，轉化成PLC的CPU、存儲器、輸入輸出接口等內部電（diàn）路工作所需要的直（zhí）流（liú）電源（yuán），例如24V。

　　首先，我們（men）把M262翻過來，可以看到（dào）底（dǐ）部有4個螺釘，不過是內六角的，常見的一字和十字螺絲刀無法（fǎ）擰開，這也可（kě）以避免一些人隨意打開PLC。我們用（yòng）專（zhuān）門的內（nèi）六角螺絲（sī）刀輕鬆擰開了4個螺釘。

　　不過，雖然4個螺釘都擰下（xià）來（lái）了，但M262的（de）底蓋和上蓋之間仍然用一圈卡（kǎ）扣緊緊固定在一起。隻能用一字螺絲（sī）刀一個個頂（dǐng）進去（qù）然後用力掰開底蓋。

　　一圈的卡扣都（dōu）一一鬆開後，就順利分開底蓋和上蓋了。

　　打開後蓋後，就（jiù）可以看到M262的主板背麵了，采用（yòng）的綠色的PCB板，做工精良，顏色均勻，表麵光滑（huá）、平整，沒有任何氣味。密密麻麻的焊點布置整齊，而且做過專門的固定處理，不像普通商（shāng）業電腦主板那樣都有毛刺，摸上去一點也不剌手（shǒu）。特別值得一提的是，上蓋內（nèi）側附有一個不（bú）鏽鋼薄板，其上有2個卡扣（kòu）供軌道安裝時使用，這一整張不鏽鋼板不僅可以防止灰塵（chén）等進入PLC，而且可以（yǐ）很好的屏蔽EMI電磁（cí）幹擾，這一點對PLC穩定性來說十分重要，一會打開上蓋會看到（dào）同樣的設計。

　　打開底蓋後，就可以直接取（qǔ）下上蓋（gài）了。取（qǔ）下之後（hòu），可以看到PLC上麵和兩（liǎng）個側麵都同樣（yàng）用一塊薄（báo）鋼板包著，這樣，除（chú）了用於散熱的兩個側麵外，PLC的4個麵都有屏蔽EMI設計了。

　　下麵把（bǎ）M262上麵的屏蔽鋼板拆下來，這塊鋼板是通過（guò）編碼器接口邊上的兩個外六角螺柱和中間（jiān）兩側的兩（liǎng）個內六角螺釘固定的（de），需要用外六角（jiǎo）螺絲刀（dāo）或者尖嘴鉗（qián）來擰開。擰開這（zhè）4個螺（luó）釘後，就可以取下屏蔽罩，M262的廬山真麵（miàn）目就全（quán）暴露在我們的眼前了。

　　我們可以看到，整個M262設計的十分緊湊、規整。采用（yòng）了模塊化結構，易於實現分布式的配置，共由一塊（kuài）主板和4塊立式擴展板組成，5塊板通過（guò）一個金（jīn）屬框架固定，結構堅固，抗（kàng）震動衝擊性能很強。4塊擴展板依次為網絡通信模塊、輸入和（hé）SD存儲卡模塊、電（diàn）源（yuán）模塊和輸入模塊。

　　我（wǒ）們可以直接從（cóng）底部拔出M262的主板。主板上可以看到一個碩大的鋁製散熱片，下麵是這（zhè）個（gè）PLC的CPU，在PLC中當然絕不會使用風扇來散熱的。板子四周都有沉金，既能加強了板子的平（píng）整度，而且也保證了板子良好的（de）接地。板子的（de）厚度（dù）達到了2mm，剛（gāng）度非（fēi）常好（hǎo），雙手使勁掰也沒（méi）有絲毫變形。

　　這是M262的輸入（rù）輸出模塊（kuài）電路板，有I/O輸入輸出（chū），編（biān）碼（mǎ）器接口以及擴展接口，整個板子和主（zhǔ）板一樣，設計的十分規整，做工（gōng）考究。

　　這是電源模塊。支持24V直流（liú）供電，同時帶一個常開的看門狗信號。在這塊板上最明顯的是有2個大電容，而且（qiě）用了多（duō）塊發泡膠進行了抗（kàng）震加固。這是用來做電源濾波的鋁電解（jiě）電容，規（guī）格（gé）是（shì）35V、1500μf。

　　這是（shì）停止開關和SD卡（kǎ）、mini USB接（jiē）口模（mó）塊。在這裏最明顯的是有一個藍色的超級（jí）電容（róng）(supercapacitor)，這是在PLC突然斷電的時候（hòu）給PLC繼續供電以保持數據不會丟失和維持時鍾用的。以（yǐ）前往往是用電池來作為備（bèi）用電源的，現在用超級電（diàn）容更穩健可靠。

　　這是通信網（wǎng）絡的電路板，共（gòng）有（yǒu）3個以太網（wǎng）口，其中最右邊的同時支持Sercos實時運動控製（zhì）總線。在右小角（jiǎo）還有一個黑色的PULSE公（gōng）司HX5008千兆工（gōng）業級網絡濾波器，在（zài）其背麵是一個千兆網絡擴展口。

　　當然，回到這次拆解的Modicon M262控製器本身，無論是做工還是CPU、存儲器等部件（jiàn）的選用都是十分高端和領先的，高性能（néng）處理器、大內存、高帶寬通信網絡、低功耗，這都代表著當前PLC的發展趨勢。

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